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除尘风机电机转子阻尼绕组断裂

信息来源:发布时间:2020-09-03阅读:552

除尘风机电机转子阻尼绕组断裂一例陈铁林湘潭钢铁集团有限公司电气修造厂(411101)1情况介绍主风机的拖动电机为4000kw同步电动机,型号为t4000-4/1430,额定值:4000kw、10kv、266a、1500r/min,连续运行。该电机由哈尔滨电机厂1997年制造,2000年10月投入运行,2001年4月因定子绕组对地绝缘起火运至我厂大修。大修时,发现转子两端阻尼环之间连板的弯角处有开裂,裂纹深度约1/2连板厚度。经焊接处理后投入使用,以后该转子阻尼环连板弯角处仍多次发生开裂,都由我厂及时发现并修复。

  2002年2月我公司将哈尔滨电机厂2001年制造的一台同型号电机替换下1997年产品试运行,运行仅6天就因机组振动而停机。抽芯检查,发现转子负荷端阻尼环连板三处断裂,非负荷端阻尼环连板变形严重。由此看来,电机的振动系由阻尼环连板断裂、变形引起。电机无法运行,由哈尔滨电机厂运回处理。

  2原因剖析先介绍这台电机磁极与阻尼绕组的结构:磁极为实心凸极式,阻尼绕组由阻尼环与极靴组成。阻尼环由10x70紫铜板制成,其一部份压焊在极靴端面,另一部份伸出磁极。阻尼环之间的连接:97年的电机为硬连接,01年生产的电机为软连接。

  每次阻尼环连板开裂或断裂均发生在连板的弯角处,见。

  与哈尔滨电机厂签订第一台电机技术协议时,其电机负荷即被拖动风机的飞轮力矩gd2<8500kg-m2(风量为10000m3),起动时电动机端电压须>70%额定电压,起动时间不超过17s.在投入运行时,由于生产工艺参数变动,拖动2风机飞轮力矩至11530kg-m2(风量为12000m3),起动时电机端电压由于电网只能调到55%额定电压,致使起动时间长达38s,为导致以上后果的原因。

  风机飞轮力矩的大,使阻尼环温升a及起动时阻尼绕组的损耗热量i大。

  有关公式见的同步电机篇。

  阻尼绕组的温升将超出原设计值的0.35倍以降,热应力加。

  电机端电压只有56%,无法满足电机起动时75%额定电压的要求。致使起动转矩下降较多,起动时间延长到38s.所以,该阻尼绕组在起动过程中不但承受超出设计值0.35倍的温升,且承热时间要延长一倍以上。据了解,包钢烧结厂同型号电机拖动的风机飞轮力矩为9200kg-m,在起动时从端部观察到阻尼环烧得通红(此时起动电流高达8000a左右)。我公司烧结厂2风机属技改工程,生产处于磨合期,电机起动频繁,阻尼绕组多次处于长时间过热状态,阻尼环及阻尼环连板发热产生变形,从高温到常温的反复应力导致连板弯角处应力集中而出现裂纹,造成阻尼环连板断裂。

  3改进措施鉴于以上原因,公司与哈电对4000kw电机是否和2电机负载相匹配,进行了探讨,一致认为是匹配的。但是在起动过程中,阻尼环与连板截面积与起动时电流密度过高,引起过热;且因起动电压与要求相距较大,导致起动时间过长。故哈电作了如下修改:调整阻尼绕组的电阻,将阻尼环截面阻尼环之间的连接改为软连接,将10mmx70mm的紫铜板改为0.5x110mm的锡青铜带20片迭压银焊成一体。

  提高电机起动时的电压,将降压起动电阻由8w降为4.8w,起动时端电压上升到62%额定电压(因现场条件无法达到70%额定电压)。

  2002年2月改进后的电机投入运行,仅运行6天又发生如前的故障。检查发现:负荷端三个断裂处均在阻尼环软连接位置,且每处最上面一层的连接片变色,且严重退火。由此电机运回哈电,哈电对该电机作如下改进:板多片迭压,两端采用银焊;(2)阻尼环连接片焊接后设螺栓把紧固定,见;阻尼环软板采用日本toshiba公司同哈电合作生产的机械强度好、高导电性能的材料;采取措施减小阻尼环连接处的接触电阻。

  该电机于2002年5月投入运行至今,运行正常,每次小修时检查阻尼环都没有发现开裂、断裂现象,且紫铜板及软连接片色泽如初。

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